HashMap源码解析《二》

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本文深入探讨了HashMap的初始化方法，解析了其内部实现机制，包括如何根据初始容量计算数组长度、阈值设定及扩容策略等。

在上一篇文章中，关于Hashmap的初始化和put方法有所了解，发现了其中特别有趣的算法。

今天先来看看他的初始化方法然后看看一些算法：

1，hashMap的初始化方法主要是用Map去初始化hashMap的这个方法

 public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
        putMapEntries(m, false);
    }

这个方法将默认个加载因子值赋值给加载因子，然后调用这个putMapEntries方法，我们主要分析一下这个函数

 final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
        int s = m.size();      //首先取得他的size,map的size取得的值都是真正包含的键值对的值，不是内部被使用桶的数量
        if (s > 0) {       //只有在传递进来的map内部有元素的时候，才进行后续操作
            if (table == null) { // pre-size    //数组还没有被初始化
                float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;   
        //计算在当前的size和加载因子下，对应的数组长度是多少 ，加一是为了下段代码中强转取整；
                int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?   //该长度有没有超过最大容量。  如果没有将他转为int类型，会取整。
                         (int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
                if (t > threshold)
                    threshold = tableSizeFor(t);  
         //如果该长度大于阈值，那么将t转换为比他大的2的幂次数，如果他本身是则返回原值，下边会专门讲tableSizeFor方法
            }
            else if (s > threshold)  //如果数组已经初始化，并且现在的map.size>阈值，那么进行数组扩充；resize方法会在下文讲解
                resize();
            for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {//遍历该map  并且put进hashmap中
                K key = e.getKey();
                V value = e.getValue();
                putVal(hash(key), key, value, false, evict);
            }
        }
    }

1，<tableSizeFor() 方法>

具体代码如下：

 static final int tableSizeFor(int cap) {
        int n = cap - 1;
        n |= n >>> 1;
        n |= n >>> 2;
        n |= n >>> 4;
        n |= n >>> 8;
        n |= n >>> 16;
        return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
    }

将传入不为2的幂次的capacity转化为大于他并且最接近的2 的幂次数。例如9 =》16=》2^4；如果本身就是2的幂次，则返回原值；

这个方法的的返回值应该当做这个数组的长度，但是在初始化hashmap的时候，它的返回值是设置给Threshold;

  public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        ....//省略部分源码
        this.loadFactor = loadFactor;
        this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);  //这里tableSizeFor方法的返回值是赋值给threshold，而不是capacity
    }

之前不懂为什么要设置给Threshold,部分源码如下。首先在Hashmap源码中没有capacity这个成员变量，他的值不能进行保存，在初始化数组的时候，根据oldThreshold是否大于0，进行判断。将threshold的值赋值给capacity.然后根据capacity的大小初始化数组，如果一开始将返回值赋值给capacity，那么在以下代码中判断oldCap>0的时候就不止是需要进行扩充。还需要初始化数组。

 final Node<K,V>[] resize() {
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        if (oldCap > 0) {
             ...
        }
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            newCap = oldThr;

第二个方法，是在数组reSize的时候进行rehash;

我们知道hashmap的数据结构是数组+链表/红黑树，我们希望她在存放数据的时候，存放聚云，最理想的就是数组中的每个位置上只有一个元素，这样查询的时候效率最高，不需要遍历，也不用通过equals去比较k,而且空间的利用率最大，分布最均匀。而在数组扩充容量之后，需要对之前数组中链表的节点进行重排。